(57)【要約】  本発明は、歩行者が躓いたり転倒しそうになった時に、それを感知して転倒防止のための動きを靴の使用者に促す歩行用靴である。  靴底に加わる圧力を感知する感圧センサ（１２）の検知信号に基づきマイクロプロセッサ（１４）が起動し、加速度センサ（１３）の検出信号に基づいて足の持ち上げ速度及び／又は持ち上げ量を検出し、当該持ち上げ速度及び／又は持ち上げ量が基準値より低いと判定されたときに、足裏に刺激を与える刺激機（１１）を作動させる。そのとき、靴の使用者は反射的に足を持ち上げるので、躓きを回避することが出来る。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
足を受け入れる靴本体と、
前記靴本体に取り付けられ、足裏に刺激を与える刺激機と、
前記靴本体に取り付けられ、前記靴本体に作用する地面に対して平行方向の加速度と地面に対して垂直方向の加速度とを検出できる加速度センサと、
前記靴本体に取り付けられ、前記加速度センサの検出信号に基づいて足の持ち上げ速度及び／又は持ち上げ量を検出し、当該持ち上げ速度及び／又は持ち上げ量が基準値より低いと判定したとき、前記刺激機を作動させるマイクロプロセッサと、を備えたことを特徴とする歩行用靴。
【請求項２】
足を受け入れる靴本体と、
前記靴本体に取り付けられ、足裏に刺激を与える刺激機と、
前記靴本体に取り付けられ、前記靴本体に作用する地面に対して平行方向の加速度と地面に対して垂直方向の加速度とを検出できる加速度センサと、
前記靴本体の前端部に取り付けられ、前記靴本体と前方障害物との距離を検出する測距センサと、
前記靴本体に取り付けられ、前記加速度センサの検出信号と前記測距センサの検出信号とから靴本体が前方障害物と衝突する可能性があるか否かを判定し、衝突すると判定したとき前記刺激機を作動させるマイクロプロセッサと、を備えたことを特徴とする歩行用靴。
【請求項３】
請求項２に記載の歩行用靴において、
前記マイクロプロセッサは、前記加速度センサの検出信号に基づいて靴の軌道を計算し、当該軌道と、前記測距センサの検出信号から求めた靴本体と前方障害物との距離とから、前記靴本体が前方障害物と衝突する可能性があるか否かを判定することを特徴とする歩行用靴。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の歩行用靴において、
前記マイクロプロセッサは、前記加速度センサの検出信号に基づいて歩行モードが段差越えモードか又は通常歩行モードかを判定し、段差越えモードであると判定した場合に前記靴本体が前方障害物と衝突する可能性があるか否かを判定することを特徴とする歩行用靴。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の歩行用靴において、
前記靴本体の底部に取り付けられ、靴底に加わる圧力を検知するための感圧センサをさらに備えることを特徴とする歩行用靴。
【請求項６】
請求項５に記載の歩行用靴において、
前記加速度センサが信号を発生しない状態が所定時間継続した場合に前記マイクロプロセッサは待機状態となり、前記感圧センサの信号検知により前記マイクロプロセッサは起動状態に復帰することを特徴とする歩行用靴。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の歩行用靴において、
前記マイクロプロセッサは、所定期間の歩行状況を自動的にサンプリングし、最も多く生ずる軌道を使用者の靴軌道として記憶するメモリを有することを特徴とする、歩行用靴。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は歩行用靴、特に転倒予防機能を持つ靴に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高齢者のみならず、一般的にはさほど高齢者とは認識されない世代、例えば40代後半から50代であっても、若い頃には全く躓かなかった段差に突発的につまずいてしまうという事態が生じる場合がある。これは、足の上げ方、もしくはつま先の角度が、躓かない条件の歩行状態に比べて不足する事により生じると考えられる。この不足分に関しては本人は全く気づいていないのが通常で、加齢に伴う視力の低下や認識力の低下、筋力の低下、などにより無意識の内に生じていることが多い。また、持久力も低下するため、長時間の歩行により疲れてくると、同様の現象を引き起こす場合がある。【０００３】
特許文献１には、高齢者の腰等に観察装置を装着し、装着者の歩行時のデータを収集することにより、異常歩行が生じていないかどうかを検出する歩行観察装置が開示されている。収集されたデータに応じて高齢者に適切な処方を行うことによって、転倒などを予防するような措置を講じるものである。【０００４】
特許文献２には、足に装着するサポータの側面に取り付けられた傾斜センサと、傾斜センサの信号により音を発生する音発生部と、サポータの踵の下に取り付けられた圧力センサとを備えた転倒予防トレーニング補助装置が開示されている。足のつま先の傾斜角度を傾斜センサによって検知し、正常な歩行に対してこれらが不足すると判断された場合は、音発生部が発生する音によって装着者に知らせ、例えば高齢者の歩行を正常にするような訓練を補助するものである。【０００５】
しかし、特許文献１に記載の観察装置は、高齢者の歩行を観察し、データの収集を目的としたものであり、実際の歩行時に転倒を防止するものではない。【０００６】
特許文献２では、敷居などに躓いて転倒するのは足の傾斜角度が小さいためであるとしているが、例えば段差などを越える場合には、足の傾斜角度だけでなく、足の持ち上げ量又は持ち上げ速度も影響する。したがって、足の傾斜角度だけを検出しても、躓くことなく段差を越えられるとは限らない。また、特許文献２では、歩行者は踏み出した足の傾斜角度が一定以上であるときに発生する音を聞きながら、音の出るような歩行の仕方を学習するとしているが、実際に転倒しそうになった時、それを感知して転倒防止のための動きを歩行者に促すものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−１６５３９５
【特許文献２】特開２００６−１５８４３１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、歩行者が躓いたり転倒しそうになった時に、それを感知して転倒防止のための動きを歩行者に促す歩行用靴を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するため、本発明の第１の実施形態は、足を受け入れる靴本体と、前記靴本体に取り付けられ、足裏に刺激を与える刺激機と、前記靴本体に取り付けられ、前記靴本体に作用する地面に対して平行方向の加速度と地面に対して垂直方向の加速度とを検出できる加速度センサと、前記靴本体に取り付けられ、前記加速度センサの検出信号に基づいて足の持ち上げ速度及び／又は持ち上げ量を検出し、当該持ち上げ速度及び／又は持ち上げ量が基準値より低いと判定したとき、前記刺激機を作動させるマイクロプロセッサと、を備えたことを特徴とする歩行用靴を提供する。【００１０】
本発明の第２の実施形態は、足を受け入れる靴本体と、前記靴本体に取り付けられ、足裏に刺激を与える刺激機と、前記靴本体に取り付けられ、前記靴本体に作用する地面に対して平行方向の加速度と地面に対して垂直方向の加速度とを検出できる加速度センサと、前記靴本体の前端部に取り付けられ、前記靴本体と前方障害物との距離を検出する測距センサと、前記靴本体に取り付けられ、前記加速度センサの検出信号と前記測距センサの検出信号とから靴本体が前方障害物と衝突する可能性があるか否かを判定し、衝突すると判定したとき前記刺激機を作動させるマイクロプロセッサと、を備えたことを特徴とする歩行用靴を提供する。【００１１】
歩行時、踏み出した足が地面から十分な高さがあれば、躓くことはない。この高さは、足（太股）の持ち上げ量とつま先の角度とによっておおむね決定される。歩き方には人による個人差が存在し、太股の上げ量、つま先の上げ量は人によってまちまちである。そこで、第１の実施形態では、歩行を開始したとき、加速度センサの検出信号に基づいて足の持ち上げ速度及び又は持ち上げ量を検出する。持ち上げ速度は加速度センサの信号から直接求めることができ、持ち上げ量は持ち上げ速度を積分することにより求めることができる。検出した持ち上げ速度や持ち上げ量が基準値より低いと判定されたときに、刺激機を作動させる。上述のように、人は加齢や疲労に伴い、この足の持ち上げ速度又は持ち上げ量が偶発的に不足し、躓くことがある。その際、足の裏から何らかの刺激を受けると、人間は反射的に足を持ち上げる動きをする。本発明は、この動きを利用して、躓きを未然に防止できるようにしたものである。基準値としては、予め設定された固定値としてもよいが、例えば過去の持ち上げ速度又は持ち上げ量の蓄積データから決定してもよい。【００１２】
第２の実施形態では、加速度センサの検出信号と測距センサの検出信号とから靴本体が前方障害物と衝突する可能性があるか否かを判定し、靴が障害物と衝突すると判定したとき、刺激機を作動させるものである。例えば、段差を越えるときや階段を上るとき、人は視覚から得る情報に基づき、今までの経験と照らし合わせて足の持ち上げ量を決定し、無意識のうちに足を持ち上げる。しかし、持ち上げ量が不足し、靴の先端が障害物に衝突すると判定された場合には、靴の中に仕込まれた刺激機により足の裏に軽い刺激を与えることで、転倒防止のための動きを靴の使用者に促すことができる。【００１３】
第２実施形態の歩行用靴において、衝突判定の方法としては、例えば加速度センサの検出信号に基づいて靴の軌道を計算し、当該軌道と、測距センサの検出信号から求めた靴本体と前方障害物との距離とから、靴本体が前方障害物と衝突する可能性があるか否かを判定してもよい。この場合は、衝突判定の精度が向上し、刺激機が不必要に作動するのを防止できる。【００１４】
第２実施形態の歩行用靴において、マイクロプロセッサは、加速度センサの検出信号に基づいて歩行モードが段差越えモードか又は通常歩行モードかを判定し、段差越えモードであると判定した場合に靴本体が前方障害物と衝突する可能性があるか否かを判定してもよい。通常歩行時には、障害物と衝突するか否かよりも靴の持ち上げ速度や持ち上げ量の方が躓きの原因になりやすいのに対し、段差越え時には前方障害物（段差など）に衝突することが躓きの最大の原因になるからである。【００１５】
靴本体の底部に、靴底に加わる圧力を検知するための感圧センサを取り付けてもよい。感圧センサは足が着地したか否かを確実に捉えることができるので、感圧センサの検知信号により歩行状態(歩行中か否かなど)を判定できる。感圧センサとして圧電素子を用いた場合、感圧センサに常時電力を与えておく必要がなく、外部から圧力が加わることで信号を出力するので、回路のトリガーとしても利用できる。例えば、加速度センサが信号を発生しない状態が所定時間継続した場合に、マイクロプロセッサを待機状態とし、感圧センサの信号検知によりマイクロプロセッサを起動状態に復帰させるようにしてもよい。つまり、靴の非使用時には回路を消費電力を抑えた待機状態としておき、使用時に感圧センサが発生する電圧を検知して待機状態から起動状態へ復帰させることで、無駄な電力消費を無くすことができる。【００１６】
マイクロプロセッサは、所定期間の歩行状況を自動的にサンプリングし、最も多く生ずる軌道を使用者の靴軌道として記憶するメモリを有するものでもよい。この場合は、使用期間の経過に伴い靴自体が使用者の癖や状況を学習するので、使用者に応じた刺激制御を行うことができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明によれば、転倒しそうになった時にそれを感知して足裏にわずかな刺激を与えることによって、靴の使用者は反射的に足を持ち上げるので、躓きや転倒を回避することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の靴の一例の断面を表す図である。
【図２】人が歩くときの骨格の動きを模式的に示した図である。
【図３】通常歩行時の脚の動きを模式的に示した図である。
【図４】段差越え時の脚の動きを模式的に示した図である。
【図５】マイクロプロセッサの処理アルゴリズムの一例を示すフローチャート図である。
【図６】段差越え時の靴の動作を示す図である。
【図７】マイクロプロセッサの処理アルゴリズムの他の例を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
〔第１実施形態〕
図１は靴１と、使用者の足２とを示す。靴１の前端部には、障害物検知用の測距センサ10が取り付けられ、ソール部分には足裏に刺激を与える刺激機11が埋め込まれている。靴１の靴底部1a、例えばヒール部分であってかつ踵に対応する位置には、靴底に加わる圧力を感知する感圧センサ12が取り付けられている。さらに、靴１の腰部1b（後面側）には加速度センサ13、マイクロプロセッサ14、電池15が装備されている。なお、加速度センサ13、マイクロプロセッサ14、電池15の取付位置は、図１に限るものではなく、靴１の靴底部1aやライニング部分など他の部位に埋め込んでもよい。これら要素は、配線16により相互に接続されている。
【００２０】
測距センサ10は靴１の前端部に取り付けられ、前方の段差や障害物までの距離を検出する。なお、測距センサ10としては超音波センサや赤外線センサなどの公知のセンサを使用できる。
【００２１】
刺激機11は電磁方式、圧電方式等のアクチュエータにより作動ピン11a を駆動し、足裏に刺激を与える装置である。なお、足裏に刺激を与えた直後には作動ピン11aは作動状態から解放され、足裏に過剰な刺激を与えない様にされている。従って、刺激機11を踏む状態になったとしても、足裏にピン11a が刺さるということはない。図１では作動ピン11aが足裏を刺激する刺激機11の例を示したが、これに限らず、圧電素子やバイブレーションモータのように、足裏に微振動を与える装置であってもよい。
【００２２】
感圧センサ12は靴底部1aに加わる圧力を感知し、靴１が地面から離れたかどうかを検出できるセンサである。図１では、感圧センサ12がヒール部に取り付けられているが、これに限るものではない。感圧センサ12は例えば圧電素子等により構成されており、歩行による圧力を電気に変えることによりセンシングする。電気は歩行中に継続して発生するため、センシングに用いない場合は、この電力を電池15に回生する事により、電池15の消耗を防ぐことも出来る。電力の消費自体が非常に小さい場合には、この感圧センサ12が発生した電力を充電することも可能である。圧電素子の材料としては、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリ乳酸(PLLA)等を用いることが出来る。圧電素子以外に、エレクトレットや静電方式も用いることが出来る。
【００２３】
加速度センサ13は、地面と平行方向（前後方向）の加速度と地面と垂直方向（上下方向）の加速度を検知する２軸の加速度センサである。なお、これに加えて左右方向の加速度も検知できる３軸の加速度センサを用いてもよい。加速度センサ13の取付位置は、図１に示すようなヒール部に限らず、どこでもよい。
【００２４】
マイクロプロセッサ14は、一定時間間隔で加速度センサ13から信号を受信し、この信号を演算処理することで、靴１の軌道（持ち上げ速度、持ち上げ量、前進速度、前進量、傾斜角度など）を求めることができる。また、測距センサ10、感圧センサ12からも信号を受信し、測距センサ10からの信号により前方の障害物までの距離を演算したり、感圧センサ12からの信号により靴１が地面から離れたかどうかを判定できる。マイクロプロセッサ14は、センサ10、12、13からの信号に基づき、刺激機11を制御する。なお、このマイクロプロセッサ14は内部メモリを内蔵しているが、外部メモリを備えていてもよい。
【００２５】
電池15としては、ボタン電池のような小型の電池が望ましく、適宜交換可能とされている。電池15としては、太陽電池を使用することもできるし、感圧センサ12が発電機能を有する場合には、発電した電力を蓄電する機能を有してもよい。さらに、靴の動きによって発電する発電装置を別に設けても良い。
【００２６】
図２は人が歩くときの骨格の様子を模式的に示した図である。20は股関節、21,22は大腿骨、24,25 は膝関節、26,27 は脛骨をそれぞれモデル化したものである。軌道23は股関節20を中心として、膝関節24,25が描く軌道を示している。また、軌道28は膝関節24を中心として、脛骨26の先端が描く軌道を示している。また、軌道29は膝関節25を中心として、脛骨27の先端が描く軌道を示している。
【００２７】
歩行時において、大腿骨は股関節を中心として20〜30°の振り子のような運動をし、脛骨は膝関節を中心として40〜50°の振り子のような運動をする。角度はここに示す限りではなく、人によって様々であるが、それぞれの人においては、歩行時にこの角度はほぼ一定である。骨盤は歩行方向に対してほぼ水平に移動し、振り子のような運動をする大腿骨の先端となる膝関節を中心として、脛骨は振り子のような運動をする。従って、つま先の角度を考慮しないとすれば、靴自体は、筋肉に統制された二重振り子のような運動となる。この様子を図２に示す。
【００２８】
普通に歩くときの片足の動きに着目すると、図３の様になる。図３は図２の左足に着目し、歩行時の左足をあたかもストロボスコープ撮影したようなイメージを模式的に示したものである。
【００２９】
矢印30は歩行方向を表している。歩行による移動に伴い、脚の状態は状態31、状態32、状態33、状態34、状態35の順に変化する。状態31は、つま先が地面Ｇを蹴り上げる直前を示している。股関節20は、状態31〜状態35までの間で地面Ｇと平行移動するように図示したが、実際には他方の脚の運動によりやや上下動が生じる。
【００３０】
状態31から状態32へ移行すると、足を前に運ぶために、足裏は地面Ｇから離脱する。つま先を地面Ｇから持ち上げるために膝関節はやや角度を増す。状態33では、大腿骨21は体の前方向へ振り出され、このあたりから膝関節24は一気に延ばされる方向へ（角度０°）と移行し、状態34を経て、状態35となる。
【００３１】
人が歩行する際のこの運動は、ほぼ一定に繰り返される。マイクロプロセッサ14は加速度センサ13の検出信号に基づいてこのときの靴１の軌道を監視している。靴１の運動は、どの時点においても地面Ｇに対していずれかの方向に加速度を持つため、加速度センサ13でその運動を監視することが出来る。
【００３２】
マイクロプロセッサ14は一定期間おきに加速度センサ13の信号を検知して、この検知信号を演算処理することで、通常歩行時の靴１の軌道を求めることが出来る。通常歩行時の靴１の軌道は、サンプリング期間を経てマイクロプロセッサ14内のメモリに保持される。サンプリング期間は靴の使用者が独自に設定できる仕組みとしても良いし、使用者が靴を購入後、マイクロプロセッサ14が初めて起動してから数時間〜数日間の歩行状況を自動的にサンプリングするようにしても良い。マイクロプロセッサ14は最も多く生ずる軌道を使用者の靴軌道としてメモリに記憶する。軌道の判定に関しては、ある閾値を持って、複数個の軌道を同一軌道と認識するようにされている。
【００３３】
靴１が履かれていない状態にあるときは、マイクロプロセッサ14は電流消費を最低限に抑え、電池15の消耗を抑える様にされている。ある所定期間、加速度センサ13の反応がないときは、待機状態となり、感圧センサ12から信号を受けると起動状態となる。
【００３４】
マイクロプロセッサ14が起動状態であり、使用者が歩行を開始しているとき、加速度センサ13からの信号により、随時靴１の軌道を判断する。この軌道が通常歩行の範囲に入ると判定される間は、ここでの処理を繰り返し行うだけである。
【００３５】
次に、使用者が段差（又は障害物）Ｓを越えようとしたときの脚の動作について、図４を参照して説明する。階段を上る、もしくは何かをまたぐときには、脚の運動は通常歩行時に比べて変化する。矢印40は歩行方向を表し、脚の状態は状態41〜状態45へと順次変化する。状態41〜状態42で前進速度は落ち、状態42〜状態45に至るまでに、図３の場合と比較して大腿骨21が大きな角度で持ち上がる。脛骨26は前に振り出されることはなく、地面Ｇに対して90°に近い角度となる。前に進もうとする速度と同期して大腿骨21が持ち上げられるような動作となるが、この大腿骨21を持ち上げる速度が遅いと、段差に躓くことになる。躓きは状態43から44に移行する際に起きやすい。
【００３６】
状態43では、通常の歩行時と比較して、既に靴は地面Ｇから離れており、加速度センサ13からの信号を受けたマイクロプロセッサ14は、靴の軌道が変化したことを判断して、段差Ｓの乗り越え動作に入ったことを瞬時に判断し、測距センサ10による走査を開始する。
【００３７】
着地していないときの足の軌道は滑らかに変化し、地面に平行な方向の加速度と、地面に垂直な方向の加速度が検知できていれば、その時点から数ミリ秒〜数十ミリ秒後の靴の軌道は予測可能である。
【００３８】
測距センサ10が数10cm以内（例えば20cm程度）に段差（又は障害物）Ｓを検知した場合、マイクロプロセッサ14は予測軌道から段差Ｓまでの衝突時間を瞬時に計算する。所定の時間を過ぎて段差Ｓと靴の距離が予測通り縮まっている時には、躓くと判断し、マイクロプロセッサ14は刺激機11を起動して使用者の足裏に刺激を与える。使用者は足裏に与えられた刺激で反射的に足を持ち上げ、躓きが回避される。
【００３９】
図５は、マイクロプロセッサ14の処理アルゴリズムの一例を示す。歩行を開始するまでは、電池の消耗を防ぐためマイクロプロセッサ14は待機状態となっている。感圧センサ12から信号が入力されると（Ｆ１）、マイクロプロセッサ14は待機状態から復帰し、起動状態となる（Ｆ２）。次にマイクロプロセッサ14は加速度センサ13からの信号検知を開始し（Ｆ３）、歩行１サイクル毎のデータを総合して歩行モードを判定する（Ｆ４）。歩行の１サイクルは、感圧センサ12の信号を監視することにより決定することが出来る。歩行モードには、例えば通常歩行モードと段差越えモードとがある。段差越えモードの場合には図４で示した通り通常歩行時と靴の軌道が異なるので、加速度センサ13からの信号に基づいて靴の軌道を求めることで、簡単に判別できる。
【００４０】
通常歩行モードであると判定されたときには、次に躓き判定を実施する（Ｆ５）。この躓き判定は、前方に殆ど段差がないにも関わらず、前に出そうとした靴の底が地面に擦ってしまい、前のめりになるような可能性を判定するものである。この判定は、例えば加速度センサ13の信号から靴の持ち上げ速度及び／又は持ち上げ量を計算し、その値を基準値と比較することで判定できる。持ち上げ量は持ち上げ速度を積分して求めることができる。この基準値とは、予め設定された固定値としてもよいが、例えば靴１の使用開始からの足の持ち上げ速度又は持ち上げ量のデータを蓄積し、その蓄積データの平均値又は統計値から決定してもよい。持ち上げ速度及び／又は持ち上げ量が基準値より低い場合には、躓く可能性があると判定し、マイクロプロセッサ14は刺激機11を作動させる（Ｆ６）。歩行者は足裏に与えられた刺激で反射的に足を持ち上げるので、躓きが回避される。躓き判定（Ｆ５）において、躓く可能性がないと判定した場合には、刺激機11を作動させることなく、加速度センサ13の信号検知（Ｆ３）へ戻る。通常歩行モードであれば、測距センサ10を作動させる必要がなく、処理を簡素化できる。
【００４１】
一方、歩行モード判定において段差越えモードであると判定されたときには、図６に示すように測距センサ10の信号を取得し（Ｆ７）、靴１と段差（又は障害物）Ｓとの距離の計測する。続いて衝突判定を行う（Ｆ８）。衝突判定では、加速度センサ13の検出信号に基づいて靴の軌道を計算し、計算軌道と計測した距離とから段差Ｓまでの衝突時間を瞬時に計算する。それら計算結果に基づいて、例えば所定時間を過ぎて段差Ｓと靴の距離が予測通り縮まっている時には、衝突する可能性ありと判定し、直ちに刺激機11を作動させる（Ｆ６）。衝突しないと判定した場合には、刺激機11を作動させることなく、加速度センサ13の信号検知（Ｆ３）へ戻り、一定期間、加速度センサ13の信号がないと判定されるまでループ処理を繰り返す。一定期間、加速度センサ13の信号がないと判定されたときには、待機状態（Ｆ９）になる。なお、図５では待機判定を歩行モード判定で兼用したが、歩行モード判定とは別のステップで待機状態へ移行すべきか否かを判定してもよい。
【００４２】
図５の処理アルゴリズムでは、加速度センサ13からの信号に基づいて歩行モードを判定し、通常歩行モードと判定した場合には測距センサ10からの信号を利用しない例を示したが、通常歩行モード時にも測距センサ10からの信号を検出してもよい。例えば、靴の前方に何らかの障害物があるにも拘らず、歩行者がそれに気づかない場合があるので、その障害物に明らかに衝突すると判定されたとき、マイクロプロセッサ14が刺激機11を作動させるようにしてもよい。
【００４３】
図７は、本発明の別の処理アルゴリズムの例である。ステップＦ１〜Ｆ３は図５と同じであるが、加速度センサ13の信号を取得した後、歩行モードを判定することなく、躓き判定のみを行う（Ｆ５）。躓き判定の方法は、上述と同様に加速度センサ13からの信号により靴の持ち上げ速度及び／又は持ち上げ量を計算し、その値を基準値と比較すればよいし、さらに靴の前進速度や靴の傾斜角度を検出し、その値を基準値と比較してもよい。この場合には、測距センサ10が必要ないので、回路及び処理を簡素化できる。
【００４４】
通常、平坦路、段差、階段における躓きは、靴の上げ量がわずかに不足することによって発生する。一般的には２ｃｍ程度のものである。これを回避するために、靴をどの程度持ち上げなければならないかという正確な測定は必要ない。足裏にわずかな刺激を受けることによって、反射的に足は数ｃｍ持ち上がり、簡単に躓きを回避することが出来る。
【００４５】
上記実施例では、片方の靴についてのみ説明したが、左右両方の靴に通信機能を持つマイクロプロセッサを内蔵させ、左右の靴の信号の差を取ることで、段差判定を行ってもよい。両靴を同期させることで、歩行異常を検出することもできる。さらに、歩行履歴データをメモリに蓄積し、このデータを取り出し可能とすることで、パソコン等で歩行履歴を管理できるようにしてもよい。上記実施例では、感圧センサを、マイクロプロセッサを起動させるためのトリガーとして用いたが、例えば靴にＯＮ／ＯＦＦスイッチを設け、このスイッチを操作することでマイクロプロセッサを起動させてもよい。また、感圧センサの１回の信号検知により、それまでの処理をリセットし、新たに処理を開始するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１        靴本体
２        足
１０      測距センサ
１１      刺激機
１２      感圧センサ
１３      加速度センサ
１４      マイクロプロセッサ
１５      電池
１６      配線
【図１】
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【図２】
2011114977.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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2011114977.tif 000011
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